煙氣脫硫脫硝CEMS發(fā)展?fàn)顩r

   （1）煙氣脫硫CEMS

      在煙氣脫硫方面，國(guó)家加大了重點(diǎn)污染源煙氣脫硫工程項(xiàng)目的建設(shè)力度，同時(shí)也加強(qiáng)了燃煤鍋爐煙氣脫硫CEMS系統(tǒng)的配套與投運(yùn)。煙氣脫硫設(shè)備應(yīng)在脫硫前及脫硫后分別進(jìn)行二氧化硫濃度監(jiān)測(cè)。脫硫前的原煙氣，由于燃燒的煤種或原料的含硫量不同以及燃燒工況不同，其二氧化硫濃度及排放量也不同，據(jù)此相應(yīng)調(diào)整脫硫設(shè)備的運(yùn)行工況及投放的脫硫輔料，在確保排放凈煙氣二氧化硫濃度及排放量達(dá)標(biāo)的前提下，盡量降低脫硫設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用，確保脫硫設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)、有效運(yùn)行。我國(guó)規(guī)定煙氣污染物的排放濃度是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干煙氣數(shù)值（即干基測(cè)理），因此，近十年來國(guó)內(nèi)煙氣脫硫監(jiān)測(cè)技術(shù)大部分采用冷干法CEMS，稀釋法及原位法CEMS 由于屬于濕基測(cè)量，在國(guó)內(nèi)燃煤電廠中的應(yīng)用已逐步減少。冷干法CEMS已經(jīng)成為燃煤電廠煙氣脫硫監(jiān)測(cè)的主流技術(shù)。目前，脫硫前原煙氣的CEMS監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)成熟，脫硫后的凈煙氣監(jiān)測(cè)，由于濕法脫硫后凈煙氣的溫度較低，濕度高，SO2含量低，部分SO2在線分析儀器存在檢測(cè)靈敏度偏低和穩(wěn)定性較差的問題。

       2011年國(guó)家新發(fā)布了GB 13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中對(duì)脫硫脫硝后的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)提高了要求，對(duì)新建電廠煙氣SO2的排放限值已修改為100mg/m3,現(xiàn)有電廠的排放限值也降低到200mg/m3，原有的部分CEMS對(duì)低濃度SO2的測(cè)量 范圍偏大（0~1000mg/m3），存在靈敏度低、漂移較大和穩(wěn)定性較差等問題，已經(jīng)不適應(yīng)目前的檢測(cè)要求。按照新的排放標(biāo)準(zhǔn)，脫硫的煙氣CEMS的SO2儀器測(cè)量范圍對(duì)新建電廠0~300mg/m3，現(xiàn)有電廠在0~500mg/m3.因此，脫硫后煙氣CEMS必須解決低濃度SO2測(cè)量及其穩(wěn)定性方面的要求，需要采用檢測(cè)靈敏度更高的分析儀器。

1. 煙氣脫硝CEMS

      在煙氣脫硝方面，火電廠燃煤鍋爐脫硝項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)示范階段，數(shù)十個(gè)脫硝項(xiàng)目及其CEMS系統(tǒng)已經(jīng)投運(yùn)。在“十二五”環(huán)境保護(hù)發(fā)展規(guī)劃中，國(guó)家已將重點(diǎn)污染源煙氣脫硝治理作為重點(diǎn)目標(biāo)，特別是火電廠燃煤鍋爐脫硝治理及脫硝CMES監(jiān)測(cè)將進(jìn)入高峰期。

       煙氣脫硝CEMS主要用于監(jiān)控脫硝設(shè)備的效率，通常一套脫硝設(shè)備在脫硝前和脫硝后各有一套CMES， 用于監(jiān)測(cè)煙氣中的氮氧化物含量。脫硝前氮氧化物濃度大多在2000mg/m³。通過對(duì)脫硝項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)，既要保證煙氣脫硝后符合煙氣排放要求，又要保證脫硝設(shè)備運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

       脫硝后CEMS除監(jiān)測(cè)脫硝口的氮氧化物外，還需監(jiān)測(cè)脫硝出口煙氣中的微量氨含量，又稱為檢測(cè)氨的逃逸量。按照國(guó)家規(guī)定氨逃逸量要控制在3μmol/mol左右。

       脫硝過程中氨的消耗量與NOX總量的化學(xué)計(jì)量比為0.8~1.2，控制氨的注入量十分重要。氨的注入量既要保證有足夠的NH?與NOX反應(yīng)，以降低NOX的排放量，滿足環(huán)境質(zhì)量要求，又要避免像煙氣中注入過量的NH?。注入過量的氨不僅會(huì)增加腐蝕，縮短SCR催化劑壽命，還會(huì)污染煙塵，增加在空氣預(yù)熱器中的氨鹽沉積，以及增加NH?向大氣的排放。

       由于NH?、H2O、和SO?/SO?的反應(yīng)將主要形成硫酸氫氨（ABS），其熔點(diǎn)為147℃，易在設(shè)備表面形成液態(tài)懸浮顆粒。ABS在溫度降低時(shí)，會(huì)吸收煙氣中的水分，形成腐蝕性溶液。在溫度較低的催化劑表面，煙氣中ABS會(huì)堵塞催化劑，造成催化劑失活，增加反應(yīng)器的壓損。在煙氣中經(jīng)過空氣預(yù)熱器時(shí)，會(huì)在溫度較低的熱交換表面行成ABS，并產(chǎn)生沉積，增加壓阻，降低空氣預(yù)熱器的效率。對(duì)SCR出口的氨逃逸量進(jìn)行監(jiān)測(cè)并控制在2~3mg/L，可延長(zhǎng)空氣預(yù)熱器的檢修周期，可見氨逃逸量的測(cè)量和控制，對(duì)延長(zhǎng)催化劑更換及空氣預(yù)熱檢修周期有重要意義。

        對(duì)脫銷CEMS，主要難點(diǎn)在于取樣點(diǎn)煙氣溫度較高、煙塵量很大，煙氣濕度儀也比較大，脫硝后的煙氣還可能存在氨鹽的結(jié)晶。對(duì)脫銷煙氣的取樣、除塵、除濕及傳輸要求要比脫硫煙氣的難度大。從技術(shù)上分析，脫硝前NOx的濃度較高，測(cè)量沒有難度；脫硝后NOx的排放限值新標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到100mg/m3 ，儀器的測(cè)量范圍應(yīng)該在0-300 mg/m3，測(cè)量靈敏度要求也相應(yīng)提高。對(duì)脫硝后煙氣氨逃逸量檢測(cè)難度較大，相關(guān)規(guī)范要求微量氨逃逸量控制在3mg/L左右，而微量氨極易溶于水，在樣氣處理及傳輸中可能存在失真問題。國(guó)外大多采用激光法原位測(cè)量微量氨，有的也采用化學(xué)發(fā)光法或傅立葉紅外光譜法監(jiān)測(cè)微量氨。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有許多脫銷煙氣CEMS投入運(yùn)行，但是在檢測(cè)微量氨方面還存在不少問題。